CA2153460A1 - Procede de preparation de melanges aqueux argileux pompables - Google Patents
Procede de preparation de melanges aqueux argileux pompablesInfo
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Abstract
Procédé pour améliorer la mise en oeuvre et la maniabilité de mélanges aqueux à base d'argile, consistant à ajouter audit aqueux à base d'argile une composition tensioactive constituée d'au moins un ester de carbohydrate et/ou un ester de polyol et d'au moins un triglycéride alkoxylé et/ou au moins un acide gras alkoxylé. Utilisation dudit procédé pour l'extraction de matériaux argileux du sous-sol. Utilisation des mélanges argileux de maniabilité améliorée pour la préparation de matériaux divers (briques, tuiles...)
Description
La pr~senle invention a trait à un p.ucédé pe".,ellanl d'ar"~l Du~r la miss en oeuvre et la maniabilité des mélanges aqueux à base d'argile et vise également les ",glanges ainsi lransfor."és.
De ."an-èr~ géné, 'e les argiles sont constituées de silicates d'aluminium, silicates de fer eVou silicates de r"ag"ésium h~,dl~lées et peuvent contenir en outre d'autres ions dont plus particulièrement les ions sodium calcium et potassium. Ces s 'i~q~es sont communén,e,)l ~ppelées argiles minérales. Les p~i"c;,,aux groupesd'argiles minérales sont les kaolinites, les s",e(;tites les illites les chlcritea et les 10 ho""-'es.
Du fait de leur abondance lell~atle et de leurs plopl;~t6s diverses, étroitementliées à leurs co""~ositions minérales les argiles sont des ",alériaux qui possède,ll des utilisations très variées et qui font donc l'objet d'importantes exploitations.
L'eAl,dct;on souterraine de l'argile soit en vue de son expl~3talion ou dans le cadre de travaux de construction du type creusen,enl de galeries souterraines nécess-te h~bitue"e "enl sa l,~nsfur,nalion en une bouillie aqueuse par i"cor~.ordtion d'eau. Cette bouillie aqueuse ou encore boue aqueuse est ensuite évacuée des cavités souterraines grace à des po""~es. Le pourcentage en particules solides de cette bouillie ~queuse d'argile est no"na'cme"l compris entre 30 et 40%, mais il peut ég~lc "e-,l excéder 70%.
20 Dans ce dernier cas il devient difficile d'obtenir une pâte sutfisa,-""enl fluide pour etre p~lll,~ ?~
Pour remédier à cet inconvénient on a p,éconis~ d'ajouter à ces bouillies - aqueuses d'argile un agent d;speraant chimique ayant pour rôle de les amener sous une forme plus fluide et plus facile à pomper. Les agents di3persanls les plus coura"""ellt utilisés sont des sels hy.Jrcsohbles de polyphosphate, silicate ou de polyacrylate. Toutefois I'emploi de ces produits ne donne pas entière s~;sl?ctiQn.
Il a maintenant été trouvé - et c'est ce qui constitue l'objet de la présente invention - qu'il était possib!~ de l~",placer avantageuse-nenl l'agent di3peraanl tel que décrit ci-dessus par une con"~osition tensio-active co",p~enanl un agent di3persanl et un agent 30 mouillant.
Plus particulièrement la p,~se"le invention se ~dppo,le à un p.ucédé pour a",é' ~rer la mise en oeuvre et la maniabilité de mélanges aqueux à base d'argile, ca,~clg,i~é en ce qu'il consisle à ajouter audit ",élange aqueux d'argile une cornpcsition tensio-active constituée de:
- 10 à 90 parties en poids de pr~lérence de 25 à 75 parties en poids, d'au moinsun ester de carbohydrate eVou un ester de polyol - et de 90 à 10 parties en poids de p,éfé(ence de 75 à 25 parties en poids d'un triglycéride alkoxylé eVou au moins un acide gras alkoxylé.
2153~60 On a conslalé de ",an;è~tS su"~,ena"le que par rapport au p~ucédé classique, seul le p,océdé selon l'invention permet de conduire dans un délai très bref à des ",~ gcs aqueux argileux dotés de prop,;6t6s p'~stiques telles que leur pompabilité en est très nette",en~ a",é'Jorée.
En outre, il convient de noter que le p,océdé selon l'invention peut etre utilisé en toute securité v;s-à Vi3 de l'env;(onne"~enl compte tenu de la totale b'~dgy~dbilité de la c~""3Gsition tens s active utilisée selon l'invention.
Par r:asl ~15 on entend désigner l'aptitude de l'argile humidifiée à se d~""er àl'ap~""ation d'une faible ~,,ession et à conserver cette d~fo""alion après extinction de cette pressiol1.
Le terme argile désigne selon la p,~se"te invention, et confur",én,e"l à la d~fi"ilion de GRIM (Clay Mineralogy 1st ed. Mc Graw-Hill N.Y. 1953, p.384), tout",al~,ia.l argilacé d'origine naturelle fi"e",enl granulé et plus particulièremenl les argiles et sch;st~s.
Comme exemple d'esters de polyol, on peut ",entionner:
- les esters d'acides gras en Cg-C22 de p,é~érence en C10-C20. et de sorbitan tel le laurate de sG,i,i~an I'oléate de sorbitan - les esters d'acides gras en C8-C22 de p,été~ence en C1o-C20~ et de glycérol comme ies monoglycérides et les diglycérides alimentaires - le polyglycérol polyricinoléate En ce qui concer"e les esters de carbohydrates, on peut citer plus particuliè,~"~e"l les sucres esl~,iliés ou l,~nsesl~,it;s tels que les sucroglycérides et les sucfoesle,~. il s'agit de préférence de sucroglycérides.
Par le terme sucroglycéride on désigne de ",an~ générale le mélange de produits obtenus par la transeslérificalion du saccharose et de triglycérides naturels ou de synthèse. Ce mélange conlienl des "~onoglycérides des diglycérides, des triglycérides i"-" 5r~s (en faibles quantités) des monoesters et des diesters desaccl~a,ose.
Quant au terme triglycéride il désigne un ou plusieurs triglycérides d'acides gras aliph~1iques saturés ou insaturés ayant au moins 12 atomes de ca, l,one et de p,éférence 14 à 20 atomes de carbone. On peut évidell"llenl partir d'un triglycéride de synthèse obtenu par ,~aclion du glycérol et d'acide gras mais, pour des raisons éconGrl,'ques, il est plus i"lg,t:ssar,l de faire appel aux triglycérides naturels qui sont des "~langes. A titre d'exemple de triglycérides naturels on peut citer le saindoux, le suif, I'huile d'a,dch;de I'huile de beurre, I'huile de graines de coton I'huile de lin, I'huile de noix de coco I'huile d'olive, I'huile de palme I'huile de pépin de raisin I'huile de poisson I'huile de soja, I'huile de ricin I'huile de coprah et l'huile de colza
De ."an-èr~ géné, 'e les argiles sont constituées de silicates d'aluminium, silicates de fer eVou silicates de r"ag"ésium h~,dl~lées et peuvent contenir en outre d'autres ions dont plus particulièrement les ions sodium calcium et potassium. Ces s 'i~q~es sont communén,e,)l ~ppelées argiles minérales. Les p~i"c;,,aux groupesd'argiles minérales sont les kaolinites, les s",e(;tites les illites les chlcritea et les 10 ho""-'es.
Du fait de leur abondance lell~atle et de leurs plopl;~t6s diverses, étroitementliées à leurs co""~ositions minérales les argiles sont des ",alériaux qui possède,ll des utilisations très variées et qui font donc l'objet d'importantes exploitations.
L'eAl,dct;on souterraine de l'argile soit en vue de son expl~3talion ou dans le cadre de travaux de construction du type creusen,enl de galeries souterraines nécess-te h~bitue"e "enl sa l,~nsfur,nalion en une bouillie aqueuse par i"cor~.ordtion d'eau. Cette bouillie aqueuse ou encore boue aqueuse est ensuite évacuée des cavités souterraines grace à des po""~es. Le pourcentage en particules solides de cette bouillie ~queuse d'argile est no"na'cme"l compris entre 30 et 40%, mais il peut ég~lc "e-,l excéder 70%.
20 Dans ce dernier cas il devient difficile d'obtenir une pâte sutfisa,-""enl fluide pour etre p~lll,~ ?~
Pour remédier à cet inconvénient on a p,éconis~ d'ajouter à ces bouillies - aqueuses d'argile un agent d;speraant chimique ayant pour rôle de les amener sous une forme plus fluide et plus facile à pomper. Les agents di3persanls les plus coura"""ellt utilisés sont des sels hy.Jrcsohbles de polyphosphate, silicate ou de polyacrylate. Toutefois I'emploi de ces produits ne donne pas entière s~;sl?ctiQn.
Il a maintenant été trouvé - et c'est ce qui constitue l'objet de la présente invention - qu'il était possib!~ de l~",placer avantageuse-nenl l'agent di3peraanl tel que décrit ci-dessus par une con"~osition tensio-active co",p~enanl un agent di3persanl et un agent 30 mouillant.
Plus particulièrement la p,~se"le invention se ~dppo,le à un p.ucédé pour a",é' ~rer la mise en oeuvre et la maniabilité de mélanges aqueux à base d'argile, ca,~clg,i~é en ce qu'il consisle à ajouter audit ",élange aqueux d'argile une cornpcsition tensio-active constituée de:
- 10 à 90 parties en poids de pr~lérence de 25 à 75 parties en poids, d'au moinsun ester de carbohydrate eVou un ester de polyol - et de 90 à 10 parties en poids de p,éfé(ence de 75 à 25 parties en poids d'un triglycéride alkoxylé eVou au moins un acide gras alkoxylé.
2153~60 On a conslalé de ",an;è~tS su"~,ena"le que par rapport au p~ucédé classique, seul le p,océdé selon l'invention permet de conduire dans un délai très bref à des ",~ gcs aqueux argileux dotés de prop,;6t6s p'~stiques telles que leur pompabilité en est très nette",en~ a",é'Jorée.
En outre, il convient de noter que le p,océdé selon l'invention peut etre utilisé en toute securité v;s-à Vi3 de l'env;(onne"~enl compte tenu de la totale b'~dgy~dbilité de la c~""3Gsition tens s active utilisée selon l'invention.
Par r:asl ~15 on entend désigner l'aptitude de l'argile humidifiée à se d~""er àl'ap~""ation d'une faible ~,,ession et à conserver cette d~fo""alion après extinction de cette pressiol1.
Le terme argile désigne selon la p,~se"te invention, et confur",én,e"l à la d~fi"ilion de GRIM (Clay Mineralogy 1st ed. Mc Graw-Hill N.Y. 1953, p.384), tout",al~,ia.l argilacé d'origine naturelle fi"e",enl granulé et plus particulièremenl les argiles et sch;st~s.
Comme exemple d'esters de polyol, on peut ",entionner:
- les esters d'acides gras en Cg-C22 de p,é~érence en C10-C20. et de sorbitan tel le laurate de sG,i,i~an I'oléate de sorbitan - les esters d'acides gras en C8-C22 de p,été~ence en C1o-C20~ et de glycérol comme ies monoglycérides et les diglycérides alimentaires - le polyglycérol polyricinoléate En ce qui concer"e les esters de carbohydrates, on peut citer plus particuliè,~"~e"l les sucres esl~,iliés ou l,~nsesl~,it;s tels que les sucroglycérides et les sucfoesle,~. il s'agit de préférence de sucroglycérides.
Par le terme sucroglycéride on désigne de ",an~ générale le mélange de produits obtenus par la transeslérificalion du saccharose et de triglycérides naturels ou de synthèse. Ce mélange conlienl des "~onoglycérides des diglycérides, des triglycérides i"-" 5r~s (en faibles quantités) des monoesters et des diesters desaccl~a,ose.
Quant au terme triglycéride il désigne un ou plusieurs triglycérides d'acides gras aliph~1iques saturés ou insaturés ayant au moins 12 atomes de ca, l,one et de p,éférence 14 à 20 atomes de carbone. On peut évidell"llenl partir d'un triglycéride de synthèse obtenu par ,~aclion du glycérol et d'acide gras mais, pour des raisons éconGrl,'ques, il est plus i"lg,t:ssar,l de faire appel aux triglycérides naturels qui sont des "~langes. A titre d'exemple de triglycérides naturels on peut citer le saindoux, le suif, I'huile d'a,dch;de I'huile de beurre, I'huile de graines de coton I'huile de lin, I'huile de noix de coco I'huile d'olive, I'huile de palme I'huile de pépin de raisin I'huile de poisson I'huile de soja, I'huile de ricin I'huile de coprah et l'huile de colza
2 1 5 3~ 6D
On emploie p-étgr~r.t;e'l~ ,enl, les sucroglycérides de saindoux d'huile de palme, de coprah de suif et de colza. Ils se pr~senle,-l sous une une forme liquide ou sous forme de pates plus ou moins cons:sta.-les se différenc;a"l co",nler~ ialsment par leur point de fusion.
Un mode pr~pa -~- e pa,i-~u!i~r~,nent adapté à ces sucroglycérides est décrit dans la den,ande de brevet Ff~ 2 463 512.
En ce qui concer"e le second constituant de la cGr"position tensio-active employée selon l'invention il peut s'agir:
- de triglycérides en C12-C22 alkoxylés contenant environ de 1 à 60 motifs 10 oxyalicylène tels que les huiles éthoxylées d'origine végétale ou an;m~c comme l'huile de ricin poisson coprah soja palme suif, beurre ... éthoxylée parexe"lpl~ ou - d'un acide gras en Cg-C22 de pr~térence en C10-C20. alkoxylé conlenanl environ de 1 à 60 motifs oxyalkylène, tel l'acide oléique ou stéarique éthoxylé par exemple.
Le terme triglycéride ~alkoxylé~ vise dans la p,ése"le invention, aussi bien lesproduits obtenus par aikoxylation d'un triglycéride par un oxyde d'al~cylène que ceux obtenus par bdnseslérif; ~ .. n d'un triglycéride par un polyalkyl~ne~Jycol.
De meme, acide gras ~alkoxylé' couvre aussi bien les produits obtenus par alkoxylation d'un acide gras par un oxyde d'alkylène que ceux obtenus par esté-ilicalion 20 d'un acide gras par un polyalixylèneglycol.
Les agents de surface pr~fére"liels formant le deuxième constituant de la COIlll ~s--- n lens'3 active sont les huiles éthoxylées et en particulier leurs mélanges.
La co",,Qsit;~n tensio-active de l'invention peut atre préparée par ",élange de ses diflgrenls constituants à l'état liquide. Dans le cas privilégié où l'un des constituants est un sucroglycéride solide à le",pér~lure ai"b;anle, celui-ci est fondu vers 60 à 80C
avant d'y i"co-l,G-er les autres co--,posa"ts à l'état liquide.
A titre de COIllpC9''iC:l tensio-active on emploie de p,~fé~ence selon l'invention, un "\élange de sucroglycéride et d'au moins un ester poiyéthylèneylycolique d'acides gras.
De prétérence, le ",élange aqueux à base d'argile co,-"~rend au moins 30% et, de30 pr~fg,ence plus de 70% en poids de particules solides.
La cor"posit;on tensio-active selon l'invention peut etre introduite, soit di-ect~---enl dans le mélange aqueux à base d'argile soit incorporée en nélange avec l'eau dans l'argile.
La quantité de co""~osilion tensio-active introduite dans le "~élange aqueux à
base d'argile peut varier dans de larges limites.
Toutefois I'introduction de cette co",pos;t;on se fait plus particuliè,~r"~nl selon une quantité de l'ordre de 01 à 10 % et de pr~férence de l'ordre de 0.5% à 8% enpoids par rapport au poids du mélange aqueux à base d'argile.
r 2 1 5 3 4 6 0 Le p,ucédé selon l'invention s'applique avec succès à l'eAln,~'ic ~ de ",alériaux argileux du sous-sol et est bien entendu également i"léressanl pour la tndnsfb,~"ation ulltérieure de ..-él~gas aqueux d'argiles en "~alériaux divers comme les briques ou céramiques par exemple.
En effet du point de vue ut;"-~'icn les k~c' ~"es sont employées pour le couchage du papier et pour la lab,icalion de cgra~ ques les illites et kaolinites en ,nélange3 sont u "~ ées pour la fd~,icalion des tuiles et des briques. Les "IGnt~"orillonites et ~S~aru'~ites interviennenl comme absorl,a"ts dans de no",~lt,ux ~,ucédés de pu,if;cation. Les ",or,l",orillonites sont aussi des constHuants i".~.tdnls 10 des boues de forage. Enfin la plasticit~ des kaolins et ",or,t",orillonites est également mise à profit pour la labricalion des moules de fonderie. Le p,ucédé selon la p,ésente invention est par conséquent suscepl'L'~ d'etre mis en oeuvre efficace",enl pour l'une ou l'autre des arFH~e~ions pr~ l6es La p,6re-,le invention vise également les ",élanges aqueux argileux i"c~",G,dnl la composition lens'o active décrite selon l'invention de meme que les divers ",dl~riaux issus de ces ",élanges aqueux argileux, sous réserve qu'ils cGntiennenl également ladite c~",pos;tion tensio-active.
Les exe"",l~s prése"lés ci-après à titre illustratH.
Ceux-ci ont été réalisés par i"c~",Gr~lion à des r"élanges eau/argile, de differents systèmes tensio-actifs. La plaslicilé des mélanges résu'tanls a été mesurée à l'aide d'un Ji~positif BRABENDER (malaxeur à pales); cette mesure consisle à enrég;st~er la ,ésisl~ce opposée par une pate au malaxage; plus une pâte oppose une r6s:std,-cei",po,l~,le au rr~leY~ge (viscosité BRABENDER élevée) plus elle est visqueuse eVou non hG",ogène; la v;scosilé BRABENDER est nulle quand la pate est très fluide ethomogène.
30 Exemple 1 On prépare un "-élange aqueùx à partir des constituants suivants:
-5gd'eau - 20 9 d'argile - 2 9 de CELYNOL X8066 (co"""e,-;ialisé par RHONE-POULENC) constitué de . 1/3 d'huile de ricin éthoxylée . 1/3 d'huile de coprah éthoxylée . 1/3 de sucroglycéride de colza L'aspect de cette co"~position figure au tableau 1.
2153~60 Exemple 2 On prépare un ",élange aqueux à partir des constituants suivants:
- 20 9 d'eau - 20 9 d'argile - 2 9 de CELYNOL X8066 (cor"",e,. -"9~ par RHONE-POULENC) constitué de . 1/3 d'huile de ricin éthoxylée . 1/3 d'huile de coprah éthoxylée 1/3 de sucroglycéride de colza L'aspect de cette colll~es~ figure au tableau 1.
A titre cor"pardtif, des con,pcs 'iens se",t!a~!eY à celles des exemples 1 et 2 ont été
r~?"sées en ,e",plaça"( le CELYNOL X8066 par le m~me poids d'un des len~-.o actifs ou ",~lange de tesio-actifs suivants:
- siliconate de potassium T51 de RHONE-POULENC
- GEROPON HB ~polyacrylate de Na co"""e,.;;alisé par RHONE-POULENC) - SOPROPHOR BC 10 (nonyl,~hénol co""ne,-;;alisé par RHONE-POULENC) - un mélange 50 / 50 SOPROPHOR BC 10 / siliconate de potassium T51 20 Les aspects de ces w""~as;!;ol1s figurent au tableau 1.
TABLEAU I
- . TENSIO-ACTIF aspect pour 59 d'eau aspect pour 20a d'eau SILICONATE T51 mélange difficile liquide liquide et nombreux apalomérats sédi",en.ldtion des aaqlomérats GEROPON HB pate plus ou moins liquide pate fluide aaqlomérats nombreux agalomérats SOPROPHOR BC 10 mélanqe sec mou~seu~ mousse fine assez h~,.. ,~ène aaalomérats flocculation apres 24h SOPROPHOR BC 10 pateassezho.. ,o~ène patefluides / SILICONATE T51 fins aa~lomérats quelques aqglomérats ~c ~ lation aPrès 24h CELYNOL X8066 pâte h~"nGgène pompable pate hu",G~ène Pompable Exemple 3 On prépare un mélange aqueux à partir des constituants suivants:
2153~60 I
- 400 9 d'argile de Elandle3 - 100 9 d'eau - un des tensio-actifs figurant au tableau ll, selon un % par rapport au ",élange argile + eau figurant au tableau ll La plas~; l6 BRABENDER des ",élanges obtenus figure au tableau ll TABLEAU ll TENSI~ACTIFCONCENTRATION Plasticit~BRABENDER
RHODACAL WP 0 5% 650 GEROPON HB 0,5% mélange hél~rogène SOPROPHOR BO 327 0,5% 300 RHOD~ WP 0 6% ",élange / SILICONATE T51 (0,3/0,3)hét~rogène RHODACALWP 1 3% 220 / GEROPON HB (1/0,3) SOPROPHOR BO327 2% 300 / SILICONATE T51 (1/1) CELYNOL X8066 1% 0 CELYNOL X8066 0 5% 0 10 - RHODACAL; WP (diisopropylnaphlalèl1e sulfonate co"~me,-;;alisé par RHONE-POULENC) - SOPROPHOR BO 327 (alcool gras alcoxylé co"""e,. ~"~é par RHONE-POULENC) Seul l'emploi du CELYNOL X8066 permet donc de conduire à une plasl;c'l s nulle, donc; à une bonne ",an'-' "l6 du ",~lange argileux traité.
Exemple 4 Dans cet exemple a été mesuré le délai pour atteindre l'équilibre de la ~;~ c'est-à
20 dire le temps nécessaire pour alloindl.3 le ",élange; un temps court traduit la facilité
avec laquelle l'eau s'i--co",ore à l'argile.
Le ",élal1ge de l'exemple 3 selon l'invention (avec 0 5% de CELYNOL X8066) a étécori"~aré au ."élange conlenanl 0 5% de RHODACAL WP, ainsi qu'au r"élange t~moineau/argile.
Les résultats obtenus figurent au tableau lll 2153'460 TABLEAU lll MELANGE pl95tiCil~TEMPS pour atteindre l'~quilibre BRABENDER (seco. ,des) eau/araile 1 000 ew/araile/RHODACAL WP 650 120 eau/argile/CELYNOL X806B 0 60 Le meilleur résultat obtenu est bien celui du mélange de l'invention.
On emploie p-étgr~r.t;e'l~ ,enl, les sucroglycérides de saindoux d'huile de palme, de coprah de suif et de colza. Ils se pr~senle,-l sous une une forme liquide ou sous forme de pates plus ou moins cons:sta.-les se différenc;a"l co",nler~ ialsment par leur point de fusion.
Un mode pr~pa -~- e pa,i-~u!i~r~,nent adapté à ces sucroglycérides est décrit dans la den,ande de brevet Ff~ 2 463 512.
En ce qui concer"e le second constituant de la cGr"position tensio-active employée selon l'invention il peut s'agir:
- de triglycérides en C12-C22 alkoxylés contenant environ de 1 à 60 motifs 10 oxyalicylène tels que les huiles éthoxylées d'origine végétale ou an;m~c comme l'huile de ricin poisson coprah soja palme suif, beurre ... éthoxylée parexe"lpl~ ou - d'un acide gras en Cg-C22 de pr~térence en C10-C20. alkoxylé conlenanl environ de 1 à 60 motifs oxyalkylène, tel l'acide oléique ou stéarique éthoxylé par exemple.
Le terme triglycéride ~alkoxylé~ vise dans la p,ése"le invention, aussi bien lesproduits obtenus par aikoxylation d'un triglycéride par un oxyde d'al~cylène que ceux obtenus par bdnseslérif; ~ .. n d'un triglycéride par un polyalkyl~ne~Jycol.
De meme, acide gras ~alkoxylé' couvre aussi bien les produits obtenus par alkoxylation d'un acide gras par un oxyde d'alkylène que ceux obtenus par esté-ilicalion 20 d'un acide gras par un polyalixylèneglycol.
Les agents de surface pr~fére"liels formant le deuxième constituant de la COIlll ~s--- n lens'3 active sont les huiles éthoxylées et en particulier leurs mélanges.
La co",,Qsit;~n tensio-active de l'invention peut atre préparée par ",élange de ses diflgrenls constituants à l'état liquide. Dans le cas privilégié où l'un des constituants est un sucroglycéride solide à le",pér~lure ai"b;anle, celui-ci est fondu vers 60 à 80C
avant d'y i"co-l,G-er les autres co--,posa"ts à l'état liquide.
A titre de COIllpC9''iC:l tensio-active on emploie de p,~fé~ence selon l'invention, un "\élange de sucroglycéride et d'au moins un ester poiyéthylèneylycolique d'acides gras.
De prétérence, le ",élange aqueux à base d'argile co,-"~rend au moins 30% et, de30 pr~fg,ence plus de 70% en poids de particules solides.
La cor"posit;on tensio-active selon l'invention peut etre introduite, soit di-ect~---enl dans le mélange aqueux à base d'argile soit incorporée en nélange avec l'eau dans l'argile.
La quantité de co""~osilion tensio-active introduite dans le "~élange aqueux à
base d'argile peut varier dans de larges limites.
Toutefois I'introduction de cette co",pos;t;on se fait plus particuliè,~r"~nl selon une quantité de l'ordre de 01 à 10 % et de pr~férence de l'ordre de 0.5% à 8% enpoids par rapport au poids du mélange aqueux à base d'argile.
r 2 1 5 3 4 6 0 Le p,ucédé selon l'invention s'applique avec succès à l'eAln,~'ic ~ de ",alériaux argileux du sous-sol et est bien entendu également i"léressanl pour la tndnsfb,~"ation ulltérieure de ..-él~gas aqueux d'argiles en "~alériaux divers comme les briques ou céramiques par exemple.
En effet du point de vue ut;"-~'icn les k~c' ~"es sont employées pour le couchage du papier et pour la lab,icalion de cgra~ ques les illites et kaolinites en ,nélange3 sont u "~ ées pour la fd~,icalion des tuiles et des briques. Les "IGnt~"orillonites et ~S~aru'~ites interviennenl comme absorl,a"ts dans de no",~lt,ux ~,ucédés de pu,if;cation. Les ",or,l",orillonites sont aussi des constHuants i".~.tdnls 10 des boues de forage. Enfin la plasticit~ des kaolins et ",or,t",orillonites est également mise à profit pour la labricalion des moules de fonderie. Le p,ucédé selon la p,ésente invention est par conséquent suscepl'L'~ d'etre mis en oeuvre efficace",enl pour l'une ou l'autre des arFH~e~ions pr~ l6es La p,6re-,le invention vise également les ",élanges aqueux argileux i"c~",G,dnl la composition lens'o active décrite selon l'invention de meme que les divers ",dl~riaux issus de ces ",élanges aqueux argileux, sous réserve qu'ils cGntiennenl également ladite c~",pos;tion tensio-active.
Les exe"",l~s prése"lés ci-après à titre illustratH.
Ceux-ci ont été réalisés par i"c~",Gr~lion à des r"élanges eau/argile, de differents systèmes tensio-actifs. La plaslicilé des mélanges résu'tanls a été mesurée à l'aide d'un Ji~positif BRABENDER (malaxeur à pales); cette mesure consisle à enrég;st~er la ,ésisl~ce opposée par une pate au malaxage; plus une pâte oppose une r6s:std,-cei",po,l~,le au rr~leY~ge (viscosité BRABENDER élevée) plus elle est visqueuse eVou non hG",ogène; la v;scosilé BRABENDER est nulle quand la pate est très fluide ethomogène.
30 Exemple 1 On prépare un "-élange aqueùx à partir des constituants suivants:
-5gd'eau - 20 9 d'argile - 2 9 de CELYNOL X8066 (co"""e,-;ialisé par RHONE-POULENC) constitué de . 1/3 d'huile de ricin éthoxylée . 1/3 d'huile de coprah éthoxylée . 1/3 de sucroglycéride de colza L'aspect de cette co"~position figure au tableau 1.
2153~60 Exemple 2 On prépare un ",élange aqueux à partir des constituants suivants:
- 20 9 d'eau - 20 9 d'argile - 2 9 de CELYNOL X8066 (cor"",e,. -"9~ par RHONE-POULENC) constitué de . 1/3 d'huile de ricin éthoxylée . 1/3 d'huile de coprah éthoxylée 1/3 de sucroglycéride de colza L'aspect de cette colll~es~ figure au tableau 1.
A titre cor"pardtif, des con,pcs 'iens se",t!a~!eY à celles des exemples 1 et 2 ont été
r~?"sées en ,e",plaça"( le CELYNOL X8066 par le m~me poids d'un des len~-.o actifs ou ",~lange de tesio-actifs suivants:
- siliconate de potassium T51 de RHONE-POULENC
- GEROPON HB ~polyacrylate de Na co"""e,.;;alisé par RHONE-POULENC) - SOPROPHOR BC 10 (nonyl,~hénol co""ne,-;;alisé par RHONE-POULENC) - un mélange 50 / 50 SOPROPHOR BC 10 / siliconate de potassium T51 20 Les aspects de ces w""~as;!;ol1s figurent au tableau 1.
TABLEAU I
- . TENSIO-ACTIF aspect pour 59 d'eau aspect pour 20a d'eau SILICONATE T51 mélange difficile liquide liquide et nombreux apalomérats sédi",en.ldtion des aaqlomérats GEROPON HB pate plus ou moins liquide pate fluide aaqlomérats nombreux agalomérats SOPROPHOR BC 10 mélanqe sec mou~seu~ mousse fine assez h~,.. ,~ène aaalomérats flocculation apres 24h SOPROPHOR BC 10 pateassezho.. ,o~ène patefluides / SILICONATE T51 fins aa~lomérats quelques aqglomérats ~c ~ lation aPrès 24h CELYNOL X8066 pâte h~"nGgène pompable pate hu",G~ène Pompable Exemple 3 On prépare un mélange aqueux à partir des constituants suivants:
2153~60 I
- 400 9 d'argile de Elandle3 - 100 9 d'eau - un des tensio-actifs figurant au tableau ll, selon un % par rapport au ",élange argile + eau figurant au tableau ll La plas~; l6 BRABENDER des ",élanges obtenus figure au tableau ll TABLEAU ll TENSI~ACTIFCONCENTRATION Plasticit~BRABENDER
RHODACAL WP 0 5% 650 GEROPON HB 0,5% mélange hél~rogène SOPROPHOR BO 327 0,5% 300 RHOD~ WP 0 6% ",élange / SILICONATE T51 (0,3/0,3)hét~rogène RHODACALWP 1 3% 220 / GEROPON HB (1/0,3) SOPROPHOR BO327 2% 300 / SILICONATE T51 (1/1) CELYNOL X8066 1% 0 CELYNOL X8066 0 5% 0 10 - RHODACAL; WP (diisopropylnaphlalèl1e sulfonate co"~me,-;;alisé par RHONE-POULENC) - SOPROPHOR BO 327 (alcool gras alcoxylé co"""e,. ~"~é par RHONE-POULENC) Seul l'emploi du CELYNOL X8066 permet donc de conduire à une plasl;c'l s nulle, donc; à une bonne ",an'-' "l6 du ",~lange argileux traité.
Exemple 4 Dans cet exemple a été mesuré le délai pour atteindre l'équilibre de la ~;~ c'est-à
20 dire le temps nécessaire pour alloindl.3 le ",élange; un temps court traduit la facilité
avec laquelle l'eau s'i--co",ore à l'argile.
Le ",élal1ge de l'exemple 3 selon l'invention (avec 0 5% de CELYNOL X8066) a étécori"~aré au ."élange conlenanl 0 5% de RHODACAL WP, ainsi qu'au r"élange t~moineau/argile.
Les résultats obtenus figurent au tableau lll 2153'460 TABLEAU lll MELANGE pl95tiCil~TEMPS pour atteindre l'~quilibre BRABENDER (seco. ,des) eau/araile 1 000 ew/araile/RHODACAL WP 650 120 eau/argile/CELYNOL X806B 0 60 Le meilleur résultat obtenu est bien celui du mélange de l'invention.
Claims (24)
1. Procédé pour améliorer la mise en oeuvre et la maniabilité de mélanges aqueux à base d'argile, caractérisé
en ce qu'il consiste à ajouter audit mélange aqueux à base d'argile une compositions tensio-active constituée de:
- 10 à 90 parties en poids d'au moins un ester de carbohydrate et/ou un ester de polyol; et - 90 à 10 parties en poids d'un triglycéride alkoxylé et/ou au moins un acide gras alkoxylé.
en ce qu'il consiste à ajouter audit mélange aqueux à base d'argile une compositions tensio-active constituée de:
- 10 à 90 parties en poids d'au moins un ester de carbohydrate et/ou un ester de polyol; et - 90 à 10 parties en poids d'un triglycéride alkoxylé et/ou au moins un acide gras alkoxylé.
2. Procédé pour améliorer la mise en oeuvre et la maniabilité de mélanges aqueux à base d'argile, caractérisé
en ce qu'il consiste à ajouter audit mélange aqueux à base d'argile une compositions tensio-active constituée de:
- 25 à 75 parties en poids d'au moins un ester de carbohydrate et/ou un ester de polyol; et - 75 à 25 parties en poids d'un triglycéride alkoxylé et/ou au moins un acide gras alkoxylé.
en ce qu'il consiste à ajouter audit mélange aqueux à base d'argile une compositions tensio-active constituée de:
- 25 à 75 parties en poids d'au moins un ester de carbohydrate et/ou un ester de polyol; et - 75 à 25 parties en poids d'un triglycéride alkoxylé et/ou au moins un acide gras alkoxylé.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'ester de polyol est un ester d'acide gras en C8-C22 et de sorbitan, un ester d'acice gras en C8-C22 et de glycérol, le polyglycérol polyricinoleate.
en ce que l'ester de polyol est un ester d'acide gras en C8-C22 et de sorbitan, un ester d'acice gras en C8-C22 et de glycérol, le polyglycérol polyricinoleate.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé
en ce que l'ester de polyol est un ester d'acide gras en C10-C20 de sorbitan, un ester d'acice gras en C10-C20 et de glycérol, le polyglycérol polyricinoléate.
en ce que l'ester de polyol est un ester d'acide gras en C10-C20 de sorbitan, un ester d'acice gras en C10-C20 et de glycérol, le polyglycérol polyricinoléate.
5. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'ester de carbohydrate est un sucroglycéride ou un sucroester.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé
en ce que l'ester de carbohydrate est un sucroglycéride ou un sucroester.
en ce que l'ester de carbohydrate est un sucroglycéride ou un sucroester.
7. Procédé selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le triglycéride alkoxylé est un triglycéride en C12-C22 alkoxylé, contenant environ de 1 à 60 motifs oxyalkylène.
8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le triglycéride alkoxylé est un triglycéride en C12-C22 alkoxylé, contenant environ de 1 à 60 motifs oxyalkylène.
9. Procédé selon la revendication 1, 2, 3, 4 ou 6, caractérisé en ce que l'acide gras alkoxylé est un acide gras en C8-C22 alkoxylé contenant environ de 1 à 60 motifs oxyalkylène.
10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé
en ce que l'acide gras alkoxylé est un acide gras en C10-C20 alkoxylé contenant environ de 1 à 60 motifs oxyalkylène.
en ce que l'acide gras alkoxylé est un acide gras en C10-C20 alkoxylé contenant environ de 1 à 60 motifs oxyalkylène.
11. Procédé selon la revendication 1, 2, 3, 4, 6 ou 8, caractérisé en ce que le mélange aqueux à base d'argile comprend au moins 30% en poids de particules solides, et en ce que la quantité de composition tensio-active introduite est de l'ordre de 0,1 à 10% en poids par rapport au poids du mélange aqueux à base d'argile.
12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé
en ce que le mélange aqueux à base d'argile comprend plus de 70% en poids de particules solides, et en ce que la quantité
de composition tensio-active introduite est de l'ordre de 0,5 à 8% en poids par rapport au poids du mélange aqueux à base d'argile.
en ce que le mélange aqueux à base d'argile comprend plus de 70% en poids de particules solides, et en ce que la quantité
de composition tensio-active introduite est de l'ordre de 0,5 à 8% en poids par rapport au poids du mélange aqueux à base d'argile.
13. Utilisation du procédé défini à la revendication 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 ou 12, pour l'extraction de matériaux argileux du sous-sol.
14. Mélange aqueux argileux, de maniabilité
améliorée, caractérisé en ce qu'il comprend:
- 100 parties en poids d'un mélange aqueux à base d'argile contenant au moins 30% en poids de particules solides; et - de l'ordre de 0,1 à 10 parties en poids d'une composition tensio-active constituée de:
. 10 à 90 parties en poids d'au moins un ester de carbohydrate et/ou un ester de polyol;
. et de 90 à 10 parties en poids d'un triglycéride alkoxylé et/ou au moins un acide gras alkoxylé.
améliorée, caractérisé en ce qu'il comprend:
- 100 parties en poids d'un mélange aqueux à base d'argile contenant au moins 30% en poids de particules solides; et - de l'ordre de 0,1 à 10 parties en poids d'une composition tensio-active constituée de:
. 10 à 90 parties en poids d'au moins un ester de carbohydrate et/ou un ester de polyol;
. et de 90 à 10 parties en poids d'un triglycéride alkoxylé et/ou au moins un acide gras alkoxylé.
15. Mélange aqueux argileux, de maniabilité
améliorée, caractérisé en ce qu'il comprend:
- 100 parties en poids d'un mélange aqueux à base d'argile contenant plus de 70% en poids de particules solides;
et - de l'ordre de 0,5 à 8parties en poids d'une composition tensio-active constituée de:
. 25 à 75 parties en poids d'au moins un ester de carbohydrate et/ou un ester de polyol; et . 75 à 25 parties en poids d'un triglycéride alkoxylé et/ou au moins un acide gras alkoxylé.
améliorée, caractérisé en ce qu'il comprend:
- 100 parties en poids d'un mélange aqueux à base d'argile contenant plus de 70% en poids de particules solides;
et - de l'ordre de 0,5 à 8parties en poids d'une composition tensio-active constituée de:
. 25 à 75 parties en poids d'au moins un ester de carbohydrate et/ou un ester de polyol; et . 75 à 25 parties en poids d'un triglycéride alkoxylé et/ou au moins un acide gras alkoxylé.
16. Mélange aqueux argileux selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'ester de polyol est un ester d'acide gras en C8-C22 et de sorbitan, un ester d'acides gras en C8-C22 et de glycérol, le polyglycérol polyricinoléate.
17. Mélange aqueux argileux selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'ester de polyol est un ester d'acide gras en C10-C20 et de glycérol, le polyglycérol polyricinoléate.
18. Mélange aqueux argileux selon la revendication 14, 15 ou 16, caractérisé en ce que l'ester de carbohydrate est un sucroglycéride ou un sucroester.
19. Mélange aqueux argileux selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'ester de carbohydrate est un sucroglycéride ou un sucroester.
20. Mélange aqueux argileux selon la revendication 14, 15, 16 ou 17, caractérisé en ce que le triglycéride alkoxylé est un triglycéride en C12-C22 alkoxylé, contenant environ de 1 à 60 motifs oxyalkylène.
21. Mélange aqueux argileux selon la revendication 19, caractérisé en ce que le triglycéride alkoxylé est un triglycéride en C12-C22 alkoxylé, contenant environ de 1 à 60 motifs oxyalkylène.
22. Mélange aqueux argileux selon la revendication 14, 15, 16, 17 ou 19, caractérisé en ce que l'acide gras alkoxylé est un acide gras en C8-C22 alkoxylé contenant environ de 1 à 60 motifs oxyalkylène.
23. Mélange aqueux argileux selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'acide gras alkoxylé est un acide gras en C10-C20 alkoxylé contenant environ de 1 à 60 motifs oxyalkylène.
24. Utilisation d'un mélange aqueux tel que défini à la revendication 14, 15, 16, 17, 19, 21 ou 23, pour la préparation de matériaux divers.
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